Строительный композит на основе костры технической конопли

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при изготовлении плит и блоков как теплоизоляционный и конструкционно-теплоизоляционный материал. Строительный композит состоит из органического заполнителя, а именно костры технической конопли, затворенной раствором бишофита. При этом композит дополнительно содержит комплексное вяжущее, состоящее из гашеной извести и магнезиального вяжущего, полученного путем обжига доломитовых отходов, при следующих соотношениях компонентов, мас.%: гашеная известь 11-20, костра технической конопли 14-20, бишофит 20-40, магнезиальное вяжущее 35-40. Техническим результатом является повышение прочности и снижение теплопроводности строительного композита, что позволяет заменить традиционные строительные материалы из бетона на органическом заполнителе. 2 табл.

 

Известен состав «СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОРФЯНЫХ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ ПЛИТ» (RU 2338772), состоящий из, мас.%.: не менее 80% мха-сфагнума, льняная костра - остальное.

Недостатком данного технического решения является сложность технологических процессов создания композита, заключающаяся в предварительной расчески торфа, варки торфа в течение 10-15 минут при температуре 65-70°C с последующей подачей при перемешивании льняной костры и продолжением варки в течение 10-15 минут до расщепления торфяных волокон. Так же полученную смесь обезвоживают до 83-85%, формуют из нее плиты, которые сушат при температуре 100-180°С в течение 24-32 ч, что увеличивает срок создания композита.

Известен состав «СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕМЕНТНО-СТРУЖЕЧНЫХ БЛОКОВ» (RU 2578077) состоящий из, мас.%: древесно-стружечный наполнитель 37-43, кварцевый песок 10-15, портландцемент 33-38, силикат натрия 0,7-2%, вода 2-19.

Недостатком данного технического решения является сложность технологического процесса, которая заключается в обязательном силосовании сырой стружки хвойных пород, длительность твердения в поддонах (не менее 7-ми дней, сложность состава включающего органический наполнитель, содержащий до 30% крупной стружки длинной до 5 см, а так же древесную кору до 30%).

Наиболее близким к заявленному составу является состав «СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЛЕГКОГО БЕТОНА НА ОРГАНИЧЕСКОМ ЗАПОЛНИТЕЛЕ РАСТИТЕЛЬНОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ» (RU 2708421), состоящий из, мас.%: заполнителя растительного происхождения в количестве 85, 80, 75 или 70 мас.% по сухому веществу, гашеной извести в количестве 15, 20, 25 или 30 мас.% по сухому веществу, воды в количестве 27, 25, 23 или 21% сверх 100% смеси сырьевых компонентов.

Недостатком данного технического решения является небольшая механическая прочность, вызванная большим количеством заполнителя и необходимость дорогостоящего оборудования для карбонизации бетонной смеси.

Предлагаемое техническое решение состоит в синтезе строительного композита, заменяющего традиционные строительные материалы, выполненные из бетона на органическом заполнителе, а также в разработке комплексного вяжущего, состоящего из двух компонентов, а именно гашеной извести и магнезиального вяжущего.

Техническим результатом является повышение прочности и снижение теплопроводности строительного композита, что позволяет заменить традиционные строительные материалы из бетона на органическом заполнителе.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать следующие компоненты, в мас.%: гашенная известь 11-20, костра технической конопли 14-20, бишофит 20-40, магнезиальное вяжущее 35-40, получаемое путем обжига отходов доломита.

Одним из путей упрочнения и придания композитам на основе органического наполнителя новых свойств, позволяющих значительно расширить области их применения, а именно повышенной прочности и огнестойкости является разработка двухкомпонентного вяжущего, состоящего из гашеной извести, повышающей прочность материала и магнезиального вяжущего, отличающегося повышенной прочностью сцепления с древесными материалами и огнестойкостью. При использовании данного вида вяжущего происходит не только гидратация MgO в Mg(OH)₂, но и образование комплексных солей, что сопровождается выделением теплоты и некоторым увеличением объема, при этом затвердевший материал имеет довольно высокую прочность.

В таблице №1 представлены составы, синтезированных композитов

Для производства указанных составов применялась следующая технология:

- затворение и выдержка костры технической конопли в растворе бишофита в течение 10 минут;

- перемешивание до однородной консистенции гашеной извести и магнезиального вяжущего;

- перемешивание комплексного вяжущего и костры технической конопли;

- перемешивают с вяжущим до состояния однородной массы;

- формирование изделий в металлические формы и прессование с усилием 2 Мпа;

- выдержка образцов при комнатной температуре до набора прочности в течение 72 часов.

В таблице №2 представлены результаты исследования технических характеристик синтезированных составов.

Из таблицы 2 видно, что композиты с наибольшим содержанием комплексного вяжущего (ЛБ3 и ЛБ4) имеют более низкие значения теплопроводности и более высокие значения прочности, чем другие составы. Этот факт обусловлен увеличенной прочностью сцепления извести и магнезиального вяжущего с древесными волокнами костры технической конопли, а также образованием комплексных солей в композите, что влияет на теплопроводность.

Строительный композит, состоящий из органического заполнителя, а именно костры технической конопли, затворенной раствором бишофита, отличающийся тем, что дополнительно содержит комплексное вяжущее, состоящее из гашеной извести и магнезиального вяжущего, полученного путем обжига доломитовых отходов, при следующих соотношениях компонентов, мас.%:

Гашеная известь	11-20
Костра технической конопли	14-20
Бишофит	20-40
Магнезиальное вяжущее	35-40